酸性离子液体脱除柴油中碱性氮化物

酸性离子液体萃取脱除焦化柴油中碱性氮化物林赛燕;刘丹;王红;桂建舟;孟祥巍;许敏;张彦佳【摘要】The removal of basic nitrogen compounds from the coker diesel by extraction with acidic ionic liquid as main denitrogenation agent were investigated. The experimental results show that good denitrogenation efficiency (up to 92%) for coker diesel can be obtained under the following conditions: the mass ratio of oil to denitrogenation agent 25, temperature of 25 ℃ , stirring for 20 min under reflux and settling time of 1. 5 h. Denitrogenation agent can be reused and there is no obvious decrease in the nitrogen removal efficiency (90%) after recycling 5 times.%利用酸性离子液体作为脱氮剂脱除焦化柴油中碱性氮化物.结果表明,在m(原料油)/m(脱氮剂)为25,反应温度25℃,回流搅拌20 min,沉降时间为1.5h条件下,焦化柴油的脱氮率可以达到92％以上.脱氮剂经过再生重复使用5次后其脱氮率仍可以达到90％.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2012(025)001【总页数】5页(P8-12)【关键词】酸性离子液体;焦化柴油;碱性氮化物;萃取【作者】林赛燕;刘丹;王红;桂建舟;孟祥巍;许敏;张彦佳【作者单位】辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;抚顺师范高等专科学校生化系,辽宁抚顺113006;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TE622.1近年来，由于废气排放（如NOx）造成的环境污染日益严重，燃料油的脱氮引起越来越多的关注，虽然允许的氮含量没有严格的规定，但为了满足超清洁环保燃料的需求，就迫切要求发展新的方法来大幅降低运输燃料油中的氮含量（低于10μg ／g）。

离子液体在微波作用下脱除柴油中氮化物的研究摘要：以1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体为脱氮剂，在微波作用下脱除柴油中氮化物，消除其在使用过程中对环境的危害。

考察了各因素对柴油脱氮效果的影响，结果表明：在剂油比为0.2，微波功率为375 W，微波辐射时间为5 min，静置时间为10 min，微波压力为0.6 MPa条件下，脱氮率达到95.2%。

该方法与传统方法相比较，缩短了脱氮时间和降低了脱氮剂的用量。

关键词：柴油；离子液体；微波；脱氮引言柴油是目前消费量最大的发动机燃料之一，预计2022年其消耗量达3.1亿吨。

但柴油中碱性氮化物对石油炼制过程、油品的储存和使用都具有极大的危害[1]。

我国原油含氮量相对较高，炼厂二次加工装置的进料和产品的氮含量也较高，为满足装置进料和产品质量要求，对柴油产品中氮化物进行脱除，显得尤为重要[2]。

目前，国内外对柴油中碱性氮化物脱除方法分为加氢工艺和非加氢工艺两种，其中，加氢脱氮工艺比较成熟，但是浅度加氢的脱氮率较低[3]；而深度加氢会使油品品质变差，安定性下降，再加上该工艺需要足够氢源、昂贵的设备投资和高的运行费用。

因此，完全采用加氢脱氮工艺有很大的局限性。

柴油非加氢脱氮具有设备简单、一次性投资少、精制费用低及容易操作等优点[4]。

络合萃取精制工艺作为非加氢工艺中特殊的一种重要方法，在油品脱氮中引起广泛关注，科研人员一直在为寻求良好的萃取剂来改进络合萃取而努力[5]。

目前，离子液体以其优异的化学和热稳定性，蒸汽压低、结构可调、能溶解许多有机和无机化合物、对环境友好等优点引起注意，以离子液体作为络合萃取剂脱除柴油中的碱性氮化物提供了依据[6]。

采用1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体为脱氮剂，在微波辐射作用下对柴油中的碱性氮化物进行脱除研究。

1材料与方法1. 1实验仪器MSP-100D微波消解系统，北京雷明科技有限公司。

1.2实验药品1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体，实验室自制，邻苯二甲酸氢钾，高氯酸，冰醋酸，苯，均为分析纯。

离子液体油品脱氮研究进展摘要：油品中存在氮化物的情况下，除了能够让加工期间的油品颜色慢慢变深、稳定性越来越差之外，还可能导致催化剂中毒的情况，成品油在燃烧之后将产生NOX在排入大气候还会对环境造成危害，最终可能引发酸雨、光化学雾的形成，不利于环境的发展，同时还将危害人们的身体健康。

笔者在全面分析国内外以离子液体的方式探究油品氮化物脱除问题的具体探究成果，并归纳探究现状，提出了集中脱除油品中碱性、非碱性氮化物的具体方式。

关键词：脱氮；离子液体；油品一、离子液体脱除油品中的碱性氮1.1国外有关离子液体脱除油品中的碱性氮方面的探究阿克苏诺贝尔化学品公司的Z Ccnrad Zhang课题组是最先以离子液体展开脱氨探究的课题组，该课题组具体探究了几类对水有较高敏感度的离子液体以及不够敏感的离子液体，具体判断了各类燃料组分分子的吸收性能。

最终发现，吡啶可以很好地溶解到BMIMBF4当中，将其作为萃取剂，对吡啶模拟油品进行脱氮，脱除率达到45%以上。

在对比之后可以了解到，对于高π电子云密度的结构，离子液体有更多的选择性，因为空间位阻的限制，在芳香环存在取代基的情况下，离子液体无法凸显出很好的脱除效果。

芳香族化合物吸附能力的强弱，和离子液体阴阳离子大小和结构密切相关。

1.2国内有关离子液体脱除油品中的碱性氮方面的探究以此为基础，我国学者也对离子液体油品脱氮问题展开了全面探究。

Peng G在2005年基于甲基丁基咪唑氯和ALCL3组合所得Lewi酸性离子液体展开了FCC的碱性氮脱除方面的探究。

最终发现离子液体能够被充能斧利用。

Huh E S探究发现了很多1,3二级烷基咪唑烷基硫酸盐以及烷基磷酸盐，同时将其用作对油品氮化物进行脱除的行为中，由最终结果来说，选择性没有优势。

在离子液体中融合了Lewis酸ZnCL2之后，最终的氮化物脱除效果有明显加强。

从我国的文献探究资料方面看，结合离子液体对油品中的氮化物进行脱离方面的探究不多。

2016年第35卷第4期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1081·化工进展磷酸基咪唑离子液体脱除煤焦油柴油馏分中的氮化物苏晓琳，宋军，杨敬一，徐心茹（华东理工大学化工学院，上海 200237）摘要：研究了不同磷酸基咪唑离子液体对煤焦油柴油馏分中氮化物的脱除效果。

分别以磷酸酯和磷酸二氢根为阴离子合成了烷基碳链长度不同的咪唑磷酸酯和咪唑磷酸二氢盐离子液体，考察了不同条件下离子液体对煤焦油柴油馏分的脱氮效果。

结果表明，酸性咪唑磷酸二氢盐离子液体脱氮效果优于咪唑磷酸酯离子液体，1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐([BMim]H2PO4)离子液体的脱氮效果最佳。

在剂油质量比为0.2、反应温度为40℃、反应时间和静置时间均为30min的条件下，[BMim]H2PO4对煤焦油柴油馏分的脱氮率为92.3%，循环使用5次后仍具有稳定的脱氮效果。

关键词：磷酸基；离子液体；煤焦油柴油馏分；脱氮中图分类号：TE 664 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）04–1081–06DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.04.018Extractive denitrification of coal tar diesel fraction using phosphate-basedalkylimidazolium ionic liquidsSU Xiaolin，SONG Jun，YANG Jingyi，XU Xinru（School of Chemical Engineering，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China）Abstract：Two series phosphate-based alkylimidazolium ionic liquids (ILs)，dialkyl and dihydrogen phosphate alkylimidazolium ILs were prepared and used to remove nitrogen compounds in the coal tar diesel fraction by extraction. The denitrification effect were studied under different conditions. The results indicate that dihydrogen phosphate alkylimidazolium ILs have a higher denitrification rate for both basic and non-basic nitrogen compounds than dialkyl phosphate alkylimidazolium ILs due to the complexation. The best denitrification rate can reach 92.3% using 1-butyl-3-methylimidazolium dihydrogen phosphate ([BMim]H2PO4) ILs as the extraction agent under the optimum conditions，with which the mass ratio of ILs to oil is 0.2，temperature is 40℃，reaction and stratification time are both 30min. [BMim]H2PO4 ILs performed stably in nitrogen removal of coal tar diesel fraction，and the denitrification rate remained almost no change even after five times reuse.Key words：phosphate; ionic liquids; coal tar diesel fraction; denitrification煤焦油是煤炭干馏、气化和热解过程主要副产品，我国每年富产大量煤焦油，若能将其加氢改质生产清洁燃料油，既可以有效补充石油资源的不足，又可以高效利用煤炭资源，解决长期以来困扰我国焦化行业资源综合利用率低、环境污染严重等问题[1]。

专利名称：一种从油品中脱除碱性氮化合物的方法专利类型：发明专利
发明人：刘宏仁
申请号：CN95101062.X
申请日：19950114
公开号：CN1126749A
公开日：
19960717
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种从油品中脱除碱性氮化合物的方法。

本方法属于石油加工过程的精制技术。

其特征是用酸性水溶液与油品混合接触，使油品中的碱性氮化合物溶于酸性水溶液中，而将其脱除。

本方法的优点在于方法简单，加工费用低，油品损失少。

碱性氮化合物脱除率高。

申请人：刘宏仁
地址：125001 辽宁省锦西市炼油厂化工总厂技术处
国籍：CN
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